一、內(nèi)功之?dāng)?shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

本章內(nèi)容重點(diǎn)：
1.數(shù)據(jù)類型的不同類型
2.整型在內(nèi)存中的存儲(chǔ)方式
3.大小端字節(jié)序存儲(chǔ)
4.浮點(diǎn)數(shù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)方式

1.不同數(shù)據(jù)類型的介紹

我們先前已經(jīng)了解到的基本類型（內(nèi)置類型）如：

成都創(chuàng)新互聯(lián)是一家專注于成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都網(wǎng)站建設(shè)與策劃設(shè)計(jì),漠河網(wǎng)站建設(shè)哪家好?成都創(chuàng)新互聯(lián)做網(wǎng)站,專注于網(wǎng)站建設(shè)十多年,網(wǎng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的專業(yè)建站公司;建站業(yè)務(wù)涵蓋:漠河等地區(qū)。漠河做網(wǎng)站價(jià)格咨詢:18980820575

char    //字符型，所占存儲(chǔ)空間為1字節(jié)
int     //基本整形，所占存儲(chǔ)空間為4字節(jié)
unsigned int     //無符號(hào)整型，所占存儲(chǔ)空間為4字節(jié)
long (int)       //長(zhǎng)整型，所占存儲(chǔ)空間為4/8字節(jié)
unsigned long    //無符號(hào)長(zhǎng)整型，所占存儲(chǔ)空間為4/8字節(jié)
long long (int)  //長(zhǎng)長(zhǎng)整型，所占存儲(chǔ)空間為8字節(jié)
short (int)      //短整型，所占存儲(chǔ)空間為2字節(jié)
unsigned short   //無符號(hào)短整型，所占存儲(chǔ)空間為2字節(jié)
float            //單精度浮點(diǎn)型，所占存儲(chǔ)空間為4字節(jié)
double           //雙精度浮點(diǎn)型，所占存儲(chǔ)空間為8字節(jié)
long double      //長(zhǎng)雙精度浮點(diǎn)型

類型存在的意義：

1.使用不同數(shù)據(jù)類型為內(nèi)存開辟不同的空間大小

2.不同數(shù)據(jù)所能表示的取值范圍不同，可以參與的運(yùn)算也不同

1.1🌜數(shù)據(jù)類型的分類🌛

1. • 整型家族👪

char-----unsigned char
signed char
short----unsigned short
signed short
int-------unsigned int
signed int
long-----unsigned long
signed long

為什么char也在整型家族呢？
因?yàn)樽址且訟SCII存儲(chǔ)在內(nèi)存中，ASCLII是整數(shù)，所以char屬于整型合情合理 👀（解決某些人的小疑問）。但是這里要注意 ?：在我們編程過程中，char具體表示的是signed char還是unsigned char是要根據(jù)編譯器決定的，常見的編譯器認(rèn)為char 是signed char。

2. • 浮點(diǎn)數(shù)家族👪

float
double

3. • 構(gòu)造類型（自定義類型）👪

數(shù)組類型（因?yàn)閿?shù)組元素個(gè)數(shù)可以發(fā)生改變）
結(jié)構(gòu)體類型struct
枚舉類型enum
共用體（聯(lián)合）類型union

4. • 指針類型👪

int* pa
char* pb
float* pc
void *pd

5. • 空類型👪

void表示空類型（無類型）
通常用于函數(shù)的返回類型，函數(shù)的參數(shù)，指針類型。

---

2.🌜整型在內(nèi)存中的存儲(chǔ)🌛

由于一個(gè)變量在內(nèi)存中存儲(chǔ)需要開辟內(nèi)存的存儲(chǔ)單元，而不同的類型所開辟的空間大小有所不同，那么接下深刻理解一下整型 數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)👀

首先，我們要提前具備以下知識(shí)點(diǎn)：

有符號(hào)整數(shù)和無符號(hào)整數(shù)
整數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼

2.1有符號(hào)整型和無符號(hào)整型（從二進(jìn)制來看）

有符號(hào)整數(shù)和無符號(hào)整數(shù)的區(qū)別在于如何理解整數(shù)最高位

1. 對(duì)于無符號(hào)整數(shù)：整數(shù)的最高位被編譯器理解為數(shù)據(jù)位。

2. 對(duì)于有符號(hào)整數(shù)：整數(shù)的最高位被編譯器理解為符號(hào)位。若最高位（符號(hào)位）為0則表示正數(shù)，若符號(hào)位為1則表示負(fù)數(shù)。

3. 可見對(duì)于相同字節(jié)數(shù)的整型數(shù)而言：由于有符號(hào)整數(shù)的數(shù)據(jù)位數(shù)比無符號(hào)整數(shù)的數(shù)據(jù)位數(shù)少1位，而這1位恰好是最高位，因此有符號(hào)整數(shù)表示的大整數(shù)的絕對(duì)值只有無符號(hào)整數(shù)的一半

//舉個(gè)栗子：我們可以查到char(signed char)和unsigned char的取值范圍
//char占1個(gè)字節(jié)
char--->-128~127
unsigned char--->0~255

在內(nèi)存中的存儲(chǔ)形式如上圖

2.2整數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼

計(jì)算機(jī)中整數(shù)的三種表示方法：原碼、反碼和補(bǔ)碼。三種方法都存在符號(hào)位和數(shù)據(jù)位之分。

由于正數(shù)的原碼反碼補(bǔ)碼相同，而負(fù)數(shù)的原碼反碼補(bǔ)碼不同，規(guī)則如下：

原碼：將二進(jìn)制按照正負(fù)數(shù)直接翻譯即可

反碼：原碼的符號(hào)位不變，其他位依次按位取反

補(bǔ)碼：在反碼的基礎(chǔ)上+1得到補(bǔ)碼

注意：
1.通過對(duì)補(bǔ)碼按“符號(hào)位不變，其他位依次取反”后“+1”可得到原碼。
2.同樣，對(duì)補(bǔ)碼先“-1”后，再“符號(hào)位不變，其他位依次取反”可得到原碼。

//例如：
int a=20;
//20是正數(shù)，最高位是符號(hào)位0，整形占四個(gè)字節(jié)32個(gè)比特位
//正數(shù)的原碼反碼補(bǔ)碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100
//轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：0x 00 00 00 16
int b=-10;
//-10是負(fù)數(shù)，最高位是符號(hào)位1
//原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
//反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
//補(bǔ)碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
//轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：0xff ff ff f6

對(duì)于整型而言：在屏幕上顯示的是該數(shù)的原碼，在內(nèi)存中存儲(chǔ)的是該數(shù)的補(bǔ)碼，這是為什么呢？😧

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)值一律用補(bǔ)碼來表示和存儲(chǔ)。原因在于，使用補(bǔ)碼，可以將符號(hào)位和數(shù)值域統(tǒng)
一處理；
同時(shí)， 加法和減法也可以統(tǒng)一處理（ CPU只有加法器）此外，補(bǔ)碼與原碼相互轉(zhuǎn)換，其運(yùn)算過程
是相同的，不需要額外的硬件電路。

//舉個(gè)栗子解釋一下：當(dāng)我們計(jì)算2-1的時(shí)候【相當(dāng)于2+(-1)】
2
//由于正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
-1
//32位機(jī)器上-1的原碼：由于是負(fù)數(shù)，最高位為符號(hào)位1
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//-1的反碼：原碼符號(hào)位不變，其他位按位依次取反
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
//-1的補(bǔ)碼：反碼+1
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
2-1//相當(dāng)于2+（-1）：如果不使用補(bǔ)碼，用原碼計(jì)算
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
//得出結(jié)果：-3，可見2-1=-3是錯(cuò)誤的

//當(dāng)我們使用-1的補(bǔ)碼計(jì)算的時(shí)候
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
//得出結(jié)果：1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//由于只有32位，最前面的1舍掉得出：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//也就是1，2-1=1結(jié)果是正確的

通過在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼來表示，就可以將減法運(yùn)算也轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算來處理。😁

2.3?大小端字節(jié)序存儲(chǔ)?

在了解大小端存儲(chǔ)之前，我們看一下在VS編譯器中數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)是什么樣子的?

在VS編譯器中：按住Ctrl+F10進(jìn)行調(diào)試，打開軟件上面調(diào)試選項(xiàng)，點(diǎn)擊窗口下的內(nèi)存即可打開

int a=20;
//20的原碼、反碼、補(bǔ)碼都相同：
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 
int b=-10;
//-10是負(fù)數(shù)
//原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
//反碼:符號(hào)位不變，其他位依次按位取反
//反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
//補(bǔ)碼：反碼+1
//補(bǔ)碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
在內(nèi)存中是以十六進(jìn)制顯示的(二進(jìn)制和十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換)
//20以十六進(jìn)制顯示：00 00 00 14
//-10以十六進(jìn)制顯示：ff ff ff f6 
//在內(nèi)存中以補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

為什么在內(nèi)存中存儲(chǔ)方式和圖片顯示不符合呢？接下來正式引入功法！💣

1.什么是大端小端？

大端字節(jié)序存儲(chǔ)模式：數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的高地址處，數(shù)據(jù)的高位保存在內(nèi)存的低地址處。

小端字節(jié)序存儲(chǔ)模式：數(shù)據(jù)的低位保存在內(nèi)存的低地址處，數(shù)據(jù)的高位保存在內(nèi)存的高地址處。

2.為什么有大端小端存儲(chǔ)呢？

為什么會(huì)有大小端模式之分呢？這是因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，我們是以字節(jié)為單位的，每個(gè)地址單元
都對(duì)應(yīng)著一個(gè)字節(jié)，一個(gè)字節(jié)為8bit。但是在C語言中除了8 bit的char之外，還有16 bit的short型，32 bit的long型（要看具體的編譯器），另外，對(duì)于位數(shù)大于8位
的處理器，例如 16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個(gè)字節(jié)，那么必然存在著一個(gè)如
何將多個(gè)字節(jié)安排的問題。因此就導(dǎo)致了大端存儲(chǔ)模式和小端存儲(chǔ)模式。
例如：一個(gè) 16bit 的 short 型 x ，在內(nèi)存中的地址為 0x0010 ， x 的值為 0x1122 ，那么 0x11 為
高字節(jié)， 0x22 為低字節(jié)。對(duì)于大端模式，就將 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。
小端模式，剛好相反。我們常用的 X86 結(jié)構(gòu)是小端模式，而 KEIL C51 則為大端模式。很多的ARM，DSP都為小端模式。有些ARM處理器還可以由硬件來選擇是大端模式還是小端模式。

3.解釋圖片中的問題

int a=20;
int b=-10;
//20以十六進(jìn)制顯示：00 00 00 14
//-10以十六進(jìn)制顯示：ff ff ff f6

可見在VS的內(nèi)存存儲(chǔ)方式為小端字節(jié)序存儲(chǔ)

4.面見筆試題

百度2015年系統(tǒng)工程師筆試題：
請(qǐng)簡(jiǎn)述大端字節(jié)序和小端字節(jié)序的概念，設(shè)計(jì)一個(gè)小程序來判斷當(dāng)前機(jī)器的字節(jié)序。

//功能：設(shè)計(jì)一個(gè)小程序來判斷當(dāng)前機(jī)器的字節(jié)序。
//思路：判斷大小端存儲(chǔ)，假如數(shù)據(jù)int a=20,在內(nèi)存中十六進(jìn)制表示是00 00 00 16，
//設(shè)計(jì)程序判斷第一個(gè)字節(jié)是00還是16，若是00表示是大端，反之為小端
//要點(diǎn)：根據(jù)不同類型指針實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)存的訪問多大的空間
int main()
{
    int a = 20;
    int result = *((char*)&a);
    //char*指針表示對(duì)內(nèi)存訪問一個(gè)字節(jié)的空間
    //解引用為對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)的值
    if (result)
    {
        printf("機(jī)器是小端存儲(chǔ)");
    }
    else
    {
        printf("機(jī)器是大端存儲(chǔ)");
    }
    return 0;
}
//函數(shù)實(shí)現(xiàn)：
int check()
{
    int a = 20;
    return (*(char*)&a);
}
int main()
{
    int result =check();
    //char*指針表示對(duì)內(nèi)存訪問一個(gè)字節(jié)的空間
    //解引用為對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)的值
    if (result)
    {
        printf("機(jī)器是小端存儲(chǔ)");
    }
    else
    {
        printf("機(jī)器是大端存儲(chǔ)");
    }
    return 0;
}

---

2.4🎓練習(xí)題🎓 1.第一題+解析😶

//輸出什么？
#includeint main()
{
? ? char a= -1;
? ? signed char b=-1;
? ? unsigned char c=-1;
? ? printf("a=%d,b=%d,c=%d",a,b,c);
? ? return 0;
}

//char取值范圍是：0~255
//char a在內(nèi)存中的二進(jìn)制為：（負(fù)數(shù)）
//原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
//補(bǔ)碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
//由于是char類型占一個(gè)字節(jié)，需要整型提升：取后八位
//1111 1111，整型提升原則：前面與補(bǔ)符號(hào)位相同的
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111為整型提升后的補(bǔ)碼
//打印格式為%d有符號(hào)整型數(shù)據(jù)：
//原碼：補(bǔ)碼取反（符號(hào)位不變）+1
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001：-1
//signed char b=-1和char a=-1結(jié)果是一樣的--->-1

unsigned char c=-1;
//參考上面可知且unsigned表示不區(qū)分符號(hào)位，統(tǒng)一按數(shù)值位看，全為正數(shù)
//原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
//反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
//補(bǔ)碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
//由于是char類型占一個(gè)字節(jié)，需要整型提升：取后八位
//1111 1111，整型提升原則：由于是無符號(hào)，不區(qū)分負(fù)數(shù)，所以前面補(bǔ)0
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111：2^8-1=255

最終結(jié)果：a=-1,b=-1,c=255

🌞補(bǔ)充一張“輪回轉(zhuǎn)生”🌞

正確理解char的取值范圍

2.第二題+解析😶

2.
#includeint main()
{
? ? char a = -128;
? ? printf("%u\n",a);
? ? return 0;
}

char a=-128;//a是負(fù)數(shù)
//a的原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
//a的反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1111
//a的補(bǔ)碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000
//由于是char類型占一個(gè)字節(jié)，需要整型提升：取后八位
//1000 0000，整型提升原則：補(bǔ)符號(hào)位1
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000為整型提升后的結(jié)果
//打印格式為：無符號(hào)整型,最前面的符號(hào)位看作數(shù)據(jù)位
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000=4294967168

最終結(jié)果：4294967168

3.第三題+解析😶

3.
#includeint main()
{
? ? char a = 128;
? ? printf("%u\n",a);
? ? return 0;
}

//a是正數(shù)，原碼反碼補(bǔ)碼相同
//a的原碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
//a的補(bǔ)碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
//由于是char類型占一個(gè)字節(jié)，需要整型提升：取后八位
//1000 0000，整型提升原則：補(bǔ)符號(hào)位1
//1111 1111 1111 1111 1111 1111  1000 0000為整型提升后的補(bǔ)碼
//打印格式為：無符號(hào)整型,最前面的符號(hào)位看作數(shù)據(jù)位
//1111 1111 1111 1111 1111 1111  1000 0000=4,294,967,168

4.第四題+解析😶

int main()
{
    int i = -20;
    unsigned int j = 10;
    printf("%d\n", i + j);
    //按照補(bǔ)碼的形式進(jìn)行運(yùn)算，最后格式化成為有符號(hào)整數(shù)
    return 0;
}

//i為負(fù)數(shù)：符號(hào)位為1
//原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100
//反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1011
//補(bǔ)碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1100
//j為無符號(hào)整數(shù)
//原碼=補(bǔ)碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
//i+j
//1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1100
//0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
//補(bǔ)碼結(jié)果：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
//原碼：補(bǔ)碼按位取反+1
//1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010=-10

計(jì)算結(jié)果為：-10

5.第五題+解析😶

 ? unsigned int i;
? ? for(i = 9; i >= 0; i--)
? ? {
? ? printf("%u\n",i);
? ? }

由于int i是無符號(hào)整型，所以取值不可能小于（<）0.
所以程序中的i>=0判斷條件，不論i--恒成立，輸出結(jié)果會(huì)發(fā)生死循環(huán)

6.第六題+解析😶

int main()
{
? ? char a[1000];//字符型數(shù)組
? ? int i;
? ? for(i=0; i<1000; i++)
? ? {
? ? ? ? a[i] = -1-i;//分別對(duì)數(shù)組的每一個(gè)元素賦值
? ? ? ? //-1 -2 ...-128 127 126 ...0 1...
? ? }
? ? printf("%d",strlen(a));
? ? //strlen讀取字符串長(zhǎng)度，直到\0才停止，\0的ASCII值為0.也就是說strlen統(tǒng)計(jì)的是0之前有多少個(gè)元素
? ? //從-1到-128到0一共有255個(gè)元素
? ? return 0;
}

因?yàn)閏har的取值范圍在-128~127之間，對(duì)數(shù)組賦值到char數(shù)組中不可能超出這個(gè)范圍
所以計(jì)算結(jié)果為：255

7.第七題+解析😶

unsigned char i = 0;
int main()
{
? ? for(i = 0;i<=255;i++)
? ? {
? ? ? ? printf("hello world\n");
? ? }
? ? return 0;
}

同理，i<=255判斷條件不論i++恒為真，程序會(huì)不斷打印陷入死循環(huán)

注意：特別關(guān)注題目中以及編程過程中遇到unsigned，可能會(huì)發(fā)生bug👾

---

3.🌜浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)🌛

常見的浮點(diǎn)數(shù)有哪些呢？

比如：
3.1415926
1E10：E+數(shù)字表示10的數(shù)字次方
浮點(diǎn)數(shù)家族：float double等等
浮點(diǎn)數(shù)的范圍：需要在float.h中查看
--->使用evenrything 這個(gè)軟件搜索limits.h和float.h可以查看在C語言中double和float的取值范圍。

3.1拋磚引玉💡

我們先看下面這個(gè)例子

int main()
{
? ? int n = 9;
? ? float *pFloat = (float *)&n;
? ? printf("n的值為：%d\n",n);
? ? printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
? ? *pFloat = 9.0;
? ? printf("num的值為：%d\n",n);
? ? printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
? ? return 0;
}

接下來解釋一下輸出的結(jié)果：

int n = 9;
//n的值為整型
float *pFloat = (float *)&n;
//取n的地址強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)型指針類型，將取到的地址放到變量pFloat中，變量pFloat的類型是浮點(diǎn)型指針
printf("n的值為：%d\n",n);
//此時(shí)以整型打印整型n的值：結(jié)果為9
printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
//對(duì)pFloat浮點(diǎn)型指針進(jìn)行解引用操作，以浮點(diǎn)型打印整型n的結(jié)果：為0.0000000
*pFloat = 9.0;
//間接修改n的值為9.0浮點(diǎn)型
printf("num的值為：%d\n",n);
//以整型打印浮點(diǎn)數(shù)n的值：9.0000000
 printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
//對(duì)pFloat浮點(diǎn)型指針進(jìn)行解引用操作，以浮點(diǎn)型打印整型n的結(jié)果：為9.000000

也就是說：整型數(shù)據(jù)用整型輸出，用浮點(diǎn)型輸出結(jié)果會(huì)發(fā)生變化，說明在內(nèi)存中浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)和整形數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式不同。接下來詳細(xì)介紹：

3.2浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)規(guī)則

根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEEE（電氣和電子工程協(xié)會(huì)） 754，任意一個(gè)二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)V可以表示成下面的形式：
1. (-1)^S * M * 2^E
2. (-1)^s表示符號(hào)位，當(dāng)s=0，V為正數(shù)；當(dāng)s=1，V為負(fù)數(shù)。
3. M表示有效數(shù)字，大于等于1，小于2。
4. 2^E表示指數(shù)位。

//舉例說明
float num=5.0
//在內(nèi)存中十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制存儲(chǔ)的方式可以寫成：
101.0
//又可以表示成：
1.010*2^2
//對(duì)應(yīng)：(-1)^S * M * 2^E,可以表示為：
(-1)^0*1.010*2^2
//計(jì)算得出：
S=0;M=1.010;E=2

IEEE 754規(guī)定：
對(duì)于32位的浮點(diǎn)數(shù)，最高的1位是符號(hào)位s，接著的8位是指數(shù)E，剩下的23位為有效數(shù)字M。

在32位機(jī)器下，內(nèi)存中的存儲(chǔ)格式

對(duì)于64位的浮點(diǎn)數(shù)，最高的1位是符號(hào)位S，接著的11位是指數(shù)E，剩下的52位為有效數(shù)字M

在64位機(jī)器下，內(nèi)存中的存儲(chǔ)格式

對(duì)于指數(shù)M的特別規(guī)定：

IEEE 754規(guī)定，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部保存M時(shí)，默認(rèn)這個(gè)數(shù)的第一位總是1，因此可以被舍去，只保存后面的
xxxxxx部分。比如保存1.01的時(shí)
候，只保存01，等到讀取的時(shí)候，再把第一位的1加上去。這樣做的目的，是節(jié)省1位有效數(shù)字。以32位
浮點(diǎn)數(shù)為例，留給M只有23位，
將第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效數(shù)字。

//也就是說，上面的舉例中：這樣做可以提高保存在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)的精度
M=0.010

對(duì)于指數(shù)E的特別規(guī)定：

首先，E為一個(gè)無符號(hào)整數(shù)（unsigned int）
這意味著，如果E為8位，它的取值范圍為0~255；如果E為11位，它的取值范圍為0~2047。但是，我們
知道，科學(xué)計(jì)數(shù)法中的E是可以出
現(xiàn)負(fù)數(shù)的，所以IEEE 754規(guī)定，存入內(nèi)存時(shí)E的真實(shí)值必須再加上一個(gè)中間數(shù)，對(duì)于8位的E，這個(gè)中間數(shù)
是127；對(duì)于11位的E，這個(gè)中間
數(shù)是1023。比如，2^10的E是10，所以保存成32位浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，必須保存成10+127=137，即
10001001。
指數(shù)E從內(nèi)存中取出還可以再分成三種情況：
E不全為0或不全為1
這時(shí)，浮點(diǎn)數(shù)就采用下面的規(guī)則表示，即指數(shù)E的計(jì)算值減去127（或1023），得到真實(shí)值，再將
有效數(shù)字M前加上第一位的1。（因?yàn)橹癕存儲(chǔ)的是0.xxxxx，需要再把1補(bǔ)回來）
比如：
0.5（1/2）的二進(jìn)制形式為0.1，由于規(guī)定正數(shù)部分必須為1，即將小數(shù)點(diǎn)右移1位，則為
1.0*2^(-1)，其階碼為-1+127=126，表示為
01111110，而尾數(shù)1.0去掉整數(shù)部分為0，補(bǔ)齊0到23位00000000000000000000000，則其二進(jìn)
制表示形式為:
0 01111110 00000000000000000000000
E全為0
這時(shí)，浮點(diǎn)數(shù)的指數(shù)E等于1-127（或者1-1023）即為真實(shí)值（指數(shù)級(jí)為負(fù)已經(jīng)相當(dāng)小了）
有效數(shù)字M不再加上第一位的1，而是還原為0.xxxxxx的小數(shù)。這樣做是為了表示±0，以及接近于
0的很小的數(shù)字。
E全為1
如果有效數(shù)字M全為0，表示±無窮大（正負(fù)取決于符號(hào)位s）；

3.3解釋拋磚引玉的結(jié)果

//在32位平臺(tái)下
int main()
{
    int n = 9;
? ? //n為正數(shù)，原碼反碼補(bǔ)碼相同：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
    float *pFloat = (float *)&n;
    printf("n的值為：%d\n",n);
    printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
? ? //將整數(shù)9按照浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)規(guī)則進(jìn)行會(huì)出現(xiàn)如下結(jié)果：
? ? 0 00000000 00000000000000000001001
? ? S=0;E=00000000；M=00000000000000000001001//符合E全為0的情況
? ? //也就是：(-1)^0*0*2^(-118)
? ? 打印結(jié)果為：0.000000
    *pFloat = 9.0;
? ? //此時(shí)n看作是浮點(diǎn)數(shù)
    printf("num的值為：%d\n",n);
? ? //以整型的方式打印浮點(diǎn)數(shù)：需要先將浮點(diǎn)數(shù)在內(nèi)存中取出.我們先看9.0存入內(nèi)存的方式
? ? //9.0用二進(jìn)制表示為：
? ? 1001.0
? ? //進(jìn)一步用浮點(diǎn)數(shù)表示為：
? ? (-1)*0*1.001*2^3
? ? //此時(shí)S=0,M=1.001,E=3
? ? //存儲(chǔ)在內(nèi)存時(shí)：S=0,M=0.001,E=3+127=130
? ? 用二進(jìn)制表示為：0 10000010 00100000000000000000000
? ? //以整型方式顯示：01000001000100000000000000000000
? ? //通過二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的方式得出：
? ? 1,091,567,616
    printf("*pFloat的值為：%f\n",*pFloat);
? ? //以浮點(diǎn)數(shù)形式打印浮點(diǎn)數(shù)9.0，結(jié)果為：
? ? 9.000000
    return 0;
}

注意：

1. 浮點(diǎn)數(shù)舉例避免舉小數(shù)點(diǎn)太復(fù)雜的例子，因?yàn)榈贸鲋笖?shù)E+127很難用二進(jìn)制表示，理解即可👌

2.解釋了為什么我們?cè)诰幊虝r(shí)有些數(shù)據(jù)用float和double 時(shí)輸入數(shù)據(jù)相同，輸出數(shù)據(jù)有稍微差異，因?yàn)樵趦?nèi)存中存儲(chǔ)時(shí)M占的位數(shù)有所不同，也就是說：浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)存入內(nèi)存和取出內(nèi)存會(huì)有精度缺失的現(xiàn)象。

3.4浮點(diǎn)數(shù)的相關(guān)術(shù)語字典

1. 定點(diǎn)數(shù)：指的是小數(shù)點(diǎn)位置是固定的，小數(shù)點(diǎn)位于符號(hào)位和第一個(gè)數(shù)值位之間，它表示的是純小數(shù)。

2. 浮點(diǎn)數(shù)：實(shí)數(shù)N可統(tǒng)一表示為：N=S*r^j，其中：S為尾數(shù)，規(guī)定用純小數(shù)表示；j為階碼（正負(fù)均可，但必須為整數(shù)）；r是基數(shù)，對(duì)二進(jìn)制而言，r=2。例如：10.0111=10100111*2^10

你是否還在尋找穩(wěn)定的海外服務(wù)器提供商？創(chuàng)新互聯(lián)www.cdcxhl.cn海外機(jī)房具備T級(jí)流量清洗系統(tǒng)配攻擊溯源，準(zhǔn)確流量調(diào)度確保服務(wù)器高可用性，企業(yè)級(jí)服務(wù)器適合批量采購，新人活動(dòng)首月15元起，快前往官網(wǎng)查看詳情吧

當(dāng)前題目：”神仙修煉“之C的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)-創(chuàng)新互聯(lián)
轉(zhuǎn)載來源：http://weahome.cn/article/dhpooe.html